第四章 表面粗糙度及测量
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第四章 表面粗糙度
二、表面粗糙度参数值的选择原则
表面粗糙度参数值的选择总原则是：在满足零件 表面粗糙度参数值的选择总原则是：在满足零件 表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 一般原则：
1.同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的。 1.同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的。 2.摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度值愈 2.摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度值愈 小，尤其是对滚动摩擦表面。 3.受交变负荷时，特别是在零件圆角、沟槽处表面粗糙度参数值 3.受交变负荷时，特别是在零件圆角、沟槽处表面粗糙度参数值 要小。 4.要求配合性质稳定可靠时，表面粗糙度参数值要小。 4.要求配合性质稳定可靠时，表面粗糙度参数值要小。 5.配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度值应愈小。同一精 5.配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度值应愈小。同一精 度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。 6.在确定零件配合表面的粗糙度时，应与其尺寸公差相协调。 6.在确定零件配合表面的粗糙度时，应与其尺寸公差相协调。
形状公差 形状或位置 位置公差
公差原则
有关概念
公差原则
体外作用尺寸 最 最最 最 一 一 最大实体实效
独立原则 包容要求 最大实体要求
4.3 表面粗糙度的测量
1.比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进 1.比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进 行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的 工件。 2.光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 2.光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量R 0.5～60μm。 常用于测量Rz为0.5～60μm。 3.干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测 3.干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测 量。可测量R 量。可测量Rz和Ry值。 4.印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材 4.印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材 料，压印在被测零件表面，放在显微镜下间接地 测量被测表面的粗糙度。适用于笨重零件及内表 面。
4第四章_表面粗糙度及检测
表面加工纹理方向
表面微观结构的主要方向 由所采用的加工方法或其它因素形成 必要时才规定
10
2011/12/27
标注举例
评定参数的选择
如无特殊要求，一般仅选用高度参数。 推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表 面轮廓的特征。以下情况例外：
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用 于测量Rz的仪器测量。 当零件材料较软时，因为 当零件材料较软时 因为Ra一般采用触针测量。 般采用触针测量 当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的 小元件的表面，可选用Ry值。
参数值的选用方法
一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数 般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数 值也小，但不存在确定的函数关系。 一般对应关系（设形状公差为T，尺寸公差为IT）： 若T≈0.6 IT， 则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT Rz≤ 0.1 IT T≈0.4 IT， 则Ra≤0.025 IT； T≈0.25 IT， 则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT T＜0.25 IT， 则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T
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2011/12/27
知识拓展
三维表面粗糙度参数 滤波技术
三维表面粗糙度评定参数
Sq Sz Ssk Sku Sds Str Sal Std 幅度参数 表面均方根偏差 表面十点高度 表面倾斜度 表面峭度 空间参数 表面峰密度 表面纹 纵横比 表面纹理纵横比 最快衰减的自相关长度 表面纹理方向 S∆q Ssc Sdr Sbi Sci Svi Sm Sc Sv 混合参数 表面均方坡度 算术平均峰曲率 接触面积比 功能参数 表面支承指数 核心区含油指数 谷区含油指数 区含油指数 材料体积 核心区体积 谷区体积
第四章 表面粗糙度
第四章 表面粗糙度及检测
第一节 表面粗糙度 第二节 零件表面粗糙度参数值的选择 第三节 表面粗糙的测量
第一节 表面粗糙度
定义：表面粗糙度是指加工表面所具有的微小峰谷的 导致微观几何形状误差。
产生原因：刀具或砂轮切削后留下的刀痕、切屑分离 时的塑性变形、工艺系统的高频振动及刀具和被加工表面 摩擦。
影响：零件的耐磨性、配合性质的稳定性、疲劳强度、 抗腐蚀性、密封性、外观、测量精度、表面光学性能、导 电导热性能和胶合强度
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（Ra＜ 0.025μm）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz 的仪器测量。
当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。当测 量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表 面，可选用Ry值。
糙度高度参数Ra、Rz、Ry，数值与光洁度等级的对照
Ra
1 l
l 0
y( x) dx
RaΒιβλιοθήκη 1 nn i 1yi
(2)微观不平度十点高度Rz：在取样长度内５个最大的 轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。
5
5
ypi yvi
Rz i1
i 1
5
也可从平行于轮廓中线的任意一根线算起，到被测轮
廓的五个最高点(峰)和五个最低点(谷)之间的平均距离。
表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由 所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。
表面粗糙度标注的图例
第二节 零件表面粗糙度参数值的选择
表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功 能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。
一般原则： 1. 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小； 2. 摩擦表面比非摩擦表面要小； 3. 受循环载荷的表面要小； 4. 配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度 值都应小； 5. 同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度 值要小。
第一节 表面粗糙度 第二节 零件表面粗糙度参数值的选择 第三节 表面粗糙的测量
第一节 表面粗糙度
定义：表面粗糙度是指加工表面所具有的微小峰谷的 导致微观几何形状误差。
产生原因：刀具或砂轮切削后留下的刀痕、切屑分离 时的塑性变形、工艺系统的高频振动及刀具和被加工表面 摩擦。
影响：零件的耐磨性、配合性质的稳定性、疲劳强度、 抗腐蚀性、密封性、外观、测量精度、表面光学性能、导 电导热性能和胶合强度
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（Ra＜ 0.025μm）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz 的仪器测量。
当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。当测 量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表 面，可选用Ry值。
糙度高度参数Ra、Rz、Ry，数值与光洁度等级的对照
Ra
1 l
l 0
y( x) dx
RaΒιβλιοθήκη 1 nn i 1yi
(2)微观不平度十点高度Rz：在取样长度内５个最大的 轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。
5
5
ypi yvi
Rz i1
i 1
5
也可从平行于轮廓中线的任意一根线算起，到被测轮
廓的五个最高点(峰)和五个最低点(谷)之间的平均距离。
表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由 所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。
表面粗糙度标注的图例
第二节 零件表面粗糙度参数值的选择
表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功 能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。
一般原则： 1. 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小； 2. 摩擦表面比非摩擦表面要小； 3. 受循环载荷的表面要小； 4. 配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度 值都应小； 5. 同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度 值要小。
机械制造基础第四章表面粗糙度
Rmr（c）= Ml(c) ln
※给出Rmr(c)参数时，必须同时给出轮廓水平截距c值。
（2）轮廓的实体材料长度Ml(c)
▲定义：评定长度内，一平行于X轴的直线从峰顶线向下 移一水平截距c时，与轮廓相截所得各段截线长度之和。
n
Ml(c) b1 b2 bi bn bi i 1
■轮廓的水平截距c大小可用微米或用它占轮廓制了长波轮廓成分相 对应的中线，即具有几何轮廓形状并划分轮廓的 基准线，用来评定表面粗糙度参数值的给定线。
轮
轮廓的最小二乘中线
廓
中
线
轮廓的算术平均中线
△以中线为基准线评定轮廓的计算制称为中线制
（1）轮廓的最小二乘中线
▲定义：在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的
6、配合性质高的表面、小间隙配合表面、受重载的过 盈配合表面Ra和Rz值要小； 7、配合性质相同，零件尺寸越小，Ra和Rz值越小；同 一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的Ra和Rz参数值 要小； 8、抗腐蚀性、密封性、外观性要求高的表面的Ra和Rz 参数值要小； 9、标准规定的按规定的参数值选用； 10、尺寸公差值和形状公差值小，其Ra和Rz参数值相应 要小，一般情况下，可取Ra为形状公差值的20-25%。
■轮廓支承长度率（Rmr(c)）随着轮廓的水平截距c 大小而变化。其关系曲线称为支承长度率曲线。
■支承长度率曲线对于 反映零件表面耐磨性有 着显著的功效。
Rmr(c) % 支承长度率曲线
c%
■ 轮廓峰顶线：在取样长度内，平行于基准线并通过 轮廓最高点的线。
■ 轮廓谷底线：在取样长度内，平行于基准线并通过 轮廓最低点的线。
规定取样长度是为了限制减弱宏观几何误差，尤其是表面波 纹度对测量结果的影响，表面越粗糙，取样长度就应越大，它 至少应包含5个以上的轮廓峰和轮廓谷，
※给出Rmr(c)参数时，必须同时给出轮廓水平截距c值。
（2）轮廓的实体材料长度Ml(c)
▲定义：评定长度内，一平行于X轴的直线从峰顶线向下 移一水平截距c时，与轮廓相截所得各段截线长度之和。
n
Ml(c) b1 b2 bi bn bi i 1
■轮廓的水平截距c大小可用微米或用它占轮廓制了长波轮廓成分相 对应的中线，即具有几何轮廓形状并划分轮廓的 基准线，用来评定表面粗糙度参数值的给定线。
轮
轮廓的最小二乘中线
廓
中
线
轮廓的算术平均中线
△以中线为基准线评定轮廓的计算制称为中线制
（1）轮廓的最小二乘中线
▲定义：在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的
6、配合性质高的表面、小间隙配合表面、受重载的过 盈配合表面Ra和Rz值要小； 7、配合性质相同，零件尺寸越小，Ra和Rz值越小；同 一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的Ra和Rz参数值 要小； 8、抗腐蚀性、密封性、外观性要求高的表面的Ra和Rz 参数值要小； 9、标准规定的按规定的参数值选用； 10、尺寸公差值和形状公差值小，其Ra和Rz参数值相应 要小，一般情况下，可取Ra为形状公差值的20-25%。
■轮廓支承长度率（Rmr(c)）随着轮廓的水平截距c 大小而变化。其关系曲线称为支承长度率曲线。
■支承长度率曲线对于 反映零件表面耐磨性有 着显著的功效。
Rmr(c) % 支承长度率曲线
c%
■ 轮廓峰顶线：在取样长度内，平行于基准线并通过 轮廓最高点的线。
■ 轮廓谷底线：在取样长度内，平行于基准线并通过 轮廓最低点的线。
规定取样长度是为了限制减弱宏观几何误差，尤其是表面波 纹度对测量结果的影响，表面越粗糙，取样长度就应越大，它 至少应包含5个以上的轮廓峰和轮廓谷，
第四章表面粗糙度标准概述
3、轮廓中线(profile mean line)
表面粗糙度轮廓中线是为了定量地评定表面粗糙度轮廓而 确定的一条基准线。 n 2 y 1）轮廓最小二乘中线 i min
(least square mean line of the profile)
i 1
最小二乘中线
yi
l
表面粗造度轮廓的最小二乘中线
2）轮廓算术平均中线(arithmetical mean line of the
profile) ：在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分， 且使上下面积相等的直线。
F F
i i 1 n n ' i i 1
算术平均中线 F1 F2 Fi
F1′
F2′
l
Fi′
二、表面粗糙度的评定参数
Ra
l
0
n
y dx
yi
近似为
1 Ra n
i 1
y1 y2 Ra
yi
轮廓算术平均偏差Ra的确定
yn
x
二、表面粗糙度评定参数
轮廓最大高度Ｒz( maximum height of the profile)： 在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓 谷深Zv之和称之为轮廓最大高度，用符号Ｒz表示， 即Rz = Zp + Zv
二、表面粗糙度定义
切削加工过程中由刀具和工件表面 之间的强烈摩擦、切屑分离过程中 的物料破损残留以及工艺系统的高 频振动等原因在工件表面上引起的 具有较小间距和微小峰谷不平度的 微观误差现象。
三、表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性
两表面接触作相对运动，凸起处相互接触，产生变 形及剪切，形成摩擦阻力，表面越粗糙，接触面积 越小，压强越大，磨损越快。 对于间隙配合，表面越粗糙，越容易磨损使间隙增 大，影响配合性质；对于过盈配合，表面粗糙度值 大会减小有效过盈量，降低连接强度。影响零件的 疲劳强度。表面越粗糙，疲劳强度越低
第四章-表面粗糙度
配合性质要求高旳结合表面，配合间隙小旳配合表面 以及要求连接可靠，受重载旳过盈配合表面等，都应 该取较小旳表面粗糙度参数值。
配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应 愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔旳表 面粗糙度参数值要小些。
第四章 表面粗糙度
参数值旳选用措施
可用类比法来拟定。一般尺寸公差、表面形状 公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存 在拟定旳函数关系。如机床旳手轮或手柄。
第四章 表面粗糙度
4.3 表面粗糙度旳测量
比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较， 多用于车间，评估表面粗糙度值较大旳工件。
光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于 测量Rz为0.5～60μm。
干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可 测量Rz和Ry值。
印模法：利用石腊、低熔点合金或其他印模材料，压 印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表 面旳粗糙度。合用于笨重零件及内表面。
R（在a 取1）1l样0轮l 长y廓(度x算)内dx术，平被均测R偏实a 差际Ｒ1n轮ai廓n1 上yi 各点至 轮廓中线距离绝对值旳平均值，即
第四章 表面粗糙度
1 l
Ra l 0 y(x)dx
Ra
1 n
n i 1
yi
（2）微观不平度十点高度Ｒz
在取样长度内５个最大旳轮廓峰高ypi平 均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。 Rz 只能反应轮廓旳峰高，不能反应峰顶 旳锋利或平钝旳几何特征。
1、基本概念
零件表面旳形貌可分为三种情况：
(1)表面粗糙度：零件表面所具有旳微小峰谷旳不平程度， 其波长和波高之比一般不不小于 50。属于微观几何形 状误差。
(2)表面波纹度：零件表面中峰谷旳波长和波高之比等于 50～1000旳不平程度称为波纹度。会引起零件运转时 旳振动、噪声，尤其是对旋转零件（如轴承）旳影响 是相当大旳目前表面波纹度还没有制定国标。国际原 则化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国 际原则。
表面粗糙度及检测ppt课件
完整图形符号，当要求标注表面结构特征的补充信息时，在允许 任何工艺图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字APA表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在去除 材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字MRR表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在不去 除材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字NMR表示
n
y（x）2 min
i 1
7.取样长度lr——取样长度是用于判别和测量表面粗糙度时所规定
的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。 目的：规定和选取这段长度是为了限制和消弱表面波度对表面粗糙 度测量结果的影响。
表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较 大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度—是指加工表面具有较小间隙和微小峰谷的一种微观几何
形状误差。旧称表面光洁度。
危害 ①影响配合件接触刚性，降低机器寿命和精度。 ②影响配合性质，工作精度，抗腐蚀性 ③影响手感、观感……。
★本章基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙 度的评定、选用、标注及测量。 ★重点内容：表面粗糙度的评定、选用及标注。 ★难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 ★操作技能：表面粗糙度的测量。
在取样长度lr内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
R sm
1 m
m i 1
X si
4、轮廓的支承长度率Sm 在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度与评定长度的比率。
Rmr ( c )
Ml(c) ln
100%
三.评定参数的数值
四.表面粗糙度的符号、代号及标注
根据GB/T131-2006规定 （1）表面结构的参数 国家标准规定，评定表面结构质量的主要轮廓参数
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在去除 材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字MRR表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在不去 除材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字NMR表示
n
y（x）2 min
i 1
7.取样长度lr——取样长度是用于判别和测量表面粗糙度时所规定
的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。 目的：规定和选取这段长度是为了限制和消弱表面波度对表面粗糙 度测量结果的影响。
表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较 大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度—是指加工表面具有较小间隙和微小峰谷的一种微观几何
形状误差。旧称表面光洁度。
危害 ①影响配合件接触刚性，降低机器寿命和精度。 ②影响配合性质，工作精度，抗腐蚀性 ③影响手感、观感……。
★本章基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙 度的评定、选用、标注及测量。 ★重点内容：表面粗糙度的评定、选用及标注。 ★难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 ★操作技能：表面粗糙度的测量。
在取样长度lr内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
R sm
1 m
m i 1
X si
4、轮廓的支承长度率Sm 在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度与评定长度的比率。
Rmr ( c )
Ml(c) ln
100%
三.评定参数的数值
四.表面粗糙度的符号、代号及标注
根据GB/T131-2006规定 （1）表面结构的参数 国家标准规定，评定表面结构质量的主要轮廓参数
第四章 表面粗糙度及检测
聊城大学机械与汽车工程学院
干涉法
利用光波干涉原理。 采用的仪器：干涉显微镜。 适宜测量极光滑的表面，Rz=0.025~0.8µm
聊城大学机械与汽车工程学院
聊城大学机械与汽车工程学院
2）轮廓的算术平均中线 在一个取样长度lr范围内，轮廓的算术平均中线将实际 轮廓划分为上、下两部分，使上部分各个峰面积之和等 于下部分各个谷面积之和。
聊城大学机械与汽车工程学院
4. 取样长度lr
规定取样长度，是为了抑制和减弱表面波纹度对表面粗糙 测量结果的影响，5个以上完整轮廓的峰和谷。标准取样长 度的数值见附表4-5。
《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、 定义及参数》（GB/T3505-2009） 《表面粗糙度 参数及其数值》 （GB/T1031-2009） 《技术产品文件中表面结构的表示法》（GB/T131-2006）
聊城大学机械与汽车工程学院
二、基本术语：
1、λc滤波器（传输带）：确定粗糙度与波纹度成分
聊城大学机械与汽车工程学院
针描法
利用触针直接在被测表面上轻轻滑过， 从而测量出表面粗糙度Ra值。
测量仪器：电动轮廓测量仪
测量范围：Ra=0.025~5µm表面。 特点：快速可靠，操作简便，易于实现自动 测量和微机数据处理；被测表面易被划伤。
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光切法
利用光切原理测量表面粗糙度的方法。 采用仪器：光切显微镜（双管显微镜） 适宜测量车、铣、刨或其他类似方法加工的金属 零件的平面或外圆表面。 适宜测量Rz＝0.5～60µm的表面。
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3. 轮廓单元的平均宽度（间距参数）
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样长 度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的宽度（轮廓的宽度 Xsi）的平均值RSm，即 m
表面粗燥度与公差等级对照表
＞10～20
＞6.3～10
＞3.2～6.3
＞1.6～3.2 ＞0.8～1.6 ＞0.4～0.8 ＞0.2～0.4 ＞0.1～0.2
毛坯经粗加工后的表面（粗车、切断、粗刨、钻及镗） 焊接前的焊缝表面 支架、箱体、粗糙的手柄、离合器等不与其它零件接触的表面；轴的端面、倒角、不重 要的安装支承表面，穿螺钉、铆钉的孔的表面等 不重要零件的非配合表面；如支柱、轴、支架、外壳、衬套、端盖等的端面。紧固件的 自由表面，螺栓、螺钉、双头螺拄和螺母的表面。不要求定心及配合特性的表面：螺栓孔、 螺钉孔和铆钉孔等表面，飞轮、皮带轮、联轴节、凸轮、偏心轴的侧面，平键及键槽上下面， 楔键侧面，花键非定心表面，齿顶圆表面。不重要的联结配合表面 按 IT10～IT11 制造的零件配合表面。和其它零件连接而形成配合的表面；外壳、座架、 端盖、凸耳端面、扳手和手轮的外圆。要求有定心及配合特性的固定支承面；定心的轴肩， 键及键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。非传动用的梯形螺纹、锯齿形螺纹表面。 齿轮的非工作表面，燕尾槽的表面，低速下工作的滑动轴承和轴的摩擦表面。张紧链轮、导 向滚动轮孔与轴的配合表面、对工作精度及可靠性有影响的连杆机构的铰接表面。低速工作 下的支承轴肩、止推滑动轴承及中间垫片的工作表面，滑块及导向面（速度 20～50 米／分） 按 IT8～IT9 制造的零件配合表面。要求粗略定心的配合表面及固定支承面；衬套、轴承 和定位销的压入孔。不要求定心配合特性的活动支承面；活动关节、花键结合，８级齿轮的 齿面，传动螺纹工作面，低速传动的轴颈、楔形键及槽沟的上下面，轴承座凸肩表面（对中 心用）、端盖内侧面。滑块及导向面，三角皮带轮槽表面，电镀前的金属表面。轴与毡圈摩擦 面 按 IT6～IT8 级制造的零件配合表面。销孔与圆柱销的表面。齿轮、涡轮、套筒的配合表 面；与 0 级（G 级）精度滚动轴承配合的孔，中速转动的轴颈，过盈配合的 7 级孔（H7），间 隙配合的 3～9 级孔（H8～H9）。花键轴上的定心表面，不要求保证定心及配合特性的活动支 承面。安装直径在 180mm 以下的滚动轴承机体孔（按 IT7 级镗出的）和滚动轴承紧靠在一起 的零件端面 按 IT6 级制造的轴与 IT7 级的孔配合，且要求长久保持配合性质稳定的零件配合表面； 在有色金属零件上镗制安装滚动轴承的 IT6 级的内孔表面；与 G、B 级精度滚动轴承相配合的 轴颈面，偏心轴、精密螺杆、齿轮轴的表面；背蜗齿轮的配合表面。曲轴及凸轮轴的工作轴 颈；传动螺杆（丝杠）的工作表面、活塞销孔。7 级精度齿轮工作表面，7～8 级蜗杆齿面， 与橡胶油封配合的轴颈 按 IT5～IT6 级制造的零件配合表面；如小直径精确心轴及转轴的配合表面。顶尖的圆锥 面，与 E、D、C 级精密滚动轴承相配合的轴颈表面，高精度齿轮（3、4、5 级）的工作表面； 发动机曲轴及凸轮轴的工作表面；液压油缸和柱塞的表面，喷雾器、活塞泵缸套内表面，齿 轮泵轴颈。工作时承受反复应力的重要零件表面 在摩擦条件下工作且其稳定性直接决定着机构的工作精度表面；高精度较重要的轴；圆 柱形及菱形重要的导轮表面；阀的工作表面；精密滚动轴承的座圈滚道；气缸内表面；活塞 销的外表面 特别精密的滚珠轴承套筒滚道，滚动轴承滚珠及滚柱表面；摩擦离合器的摩擦表面；精 密机床的轴颈；极限量规的测量面 特别精密或特别高速滚动轴承的滚珠、滚柱表面；测量仪器；中等精密度间隙配合零件 的工作表面；柴油发动机的高压油泵中柱塞套的配合表面
＞6.3～10
＞3.2～6.3
＞1.6～3.2 ＞0.8～1.6 ＞0.4～0.8 ＞0.2～0.4 ＞0.1～0.2
毛坯经粗加工后的表面（粗车、切断、粗刨、钻及镗） 焊接前的焊缝表面 支架、箱体、粗糙的手柄、离合器等不与其它零件接触的表面；轴的端面、倒角、不重 要的安装支承表面，穿螺钉、铆钉的孔的表面等 不重要零件的非配合表面；如支柱、轴、支架、外壳、衬套、端盖等的端面。紧固件的 自由表面，螺栓、螺钉、双头螺拄和螺母的表面。不要求定心及配合特性的表面：螺栓孔、 螺钉孔和铆钉孔等表面，飞轮、皮带轮、联轴节、凸轮、偏心轴的侧面，平键及键槽上下面， 楔键侧面，花键非定心表面，齿顶圆表面。不重要的联结配合表面 按 IT10～IT11 制造的零件配合表面。和其它零件连接而形成配合的表面；外壳、座架、 端盖、凸耳端面、扳手和手轮的外圆。要求有定心及配合特性的固定支承面；定心的轴肩， 键及键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。非传动用的梯形螺纹、锯齿形螺纹表面。 齿轮的非工作表面，燕尾槽的表面，低速下工作的滑动轴承和轴的摩擦表面。张紧链轮、导 向滚动轮孔与轴的配合表面、对工作精度及可靠性有影响的连杆机构的铰接表面。低速工作 下的支承轴肩、止推滑动轴承及中间垫片的工作表面，滑块及导向面（速度 20～50 米／分） 按 IT8～IT9 制造的零件配合表面。要求粗略定心的配合表面及固定支承面；衬套、轴承 和定位销的压入孔。不要求定心配合特性的活动支承面；活动关节、花键结合，８级齿轮的 齿面，传动螺纹工作面，低速传动的轴颈、楔形键及槽沟的上下面，轴承座凸肩表面（对中 心用）、端盖内侧面。滑块及导向面，三角皮带轮槽表面，电镀前的金属表面。轴与毡圈摩擦 面 按 IT6～IT8 级制造的零件配合表面。销孔与圆柱销的表面。齿轮、涡轮、套筒的配合表 面；与 0 级（G 级）精度滚动轴承配合的孔，中速转动的轴颈，过盈配合的 7 级孔（H7），间 隙配合的 3～9 级孔（H8～H9）。花键轴上的定心表面，不要求保证定心及配合特性的活动支 承面。安装直径在 180mm 以下的滚动轴承机体孔（按 IT7 级镗出的）和滚动轴承紧靠在一起 的零件端面 按 IT6 级制造的轴与 IT7 级的孔配合，且要求长久保持配合性质稳定的零件配合表面； 在有色金属零件上镗制安装滚动轴承的 IT6 级的内孔表面；与 G、B 级精度滚动轴承相配合的 轴颈面，偏心轴、精密螺杆、齿轮轴的表面；背蜗齿轮的配合表面。曲轴及凸轮轴的工作轴 颈；传动螺杆（丝杠）的工作表面、活塞销孔。7 级精度齿轮工作表面，7～8 级蜗杆齿面， 与橡胶油封配合的轴颈 按 IT5～IT6 级制造的零件配合表面；如小直径精确心轴及转轴的配合表面。顶尖的圆锥 面，与 E、D、C 级精密滚动轴承相配合的轴颈表面，高精度齿轮（3、4、5 级）的工作表面； 发动机曲轴及凸轮轴的工作表面；液压油缸和柱塞的表面，喷雾器、活塞泵缸套内表面，齿 轮泵轴颈。工作时承受反复应力的重要零件表面 在摩擦条件下工作且其稳定性直接决定着机构的工作精度表面；高精度较重要的轴；圆 柱形及菱形重要的导轮表面；阀的工作表面；精密滚动轴承的座圈滚道；气缸内表面；活塞 销的外表面 特别精密的滚珠轴承套筒滚道，滚动轴承滚珠及滚柱表面；摩擦离合器的摩擦表面；精 密机床的轴颈；极限量规的测量面 特别精密或特别高速滚动轴承的滚珠、滚柱表面；测量仪器；中等精密度间隙配合零件 的工作表面；柴油发动机的高压油泵中柱塞套的配合表面
第四章 表面粗糙度及测量讲解
达式为
Rmr(c) Ml(c) ln
Ml(c)=Ml1+Ml2+…+Mln
(4-5) (4-6)
选用Rmr(c)值时必须同时给出c值。c值可用μm或c值与Rz值的百
分比表示。
Rmr (c)是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr (c)
值越大，则支承能力和耐磨性越好。如图4-10所示。 上一页 下一页
§4. 3 表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度评定参数的选用
国家标准规定，轮廓的幅度参数(如Ra或Rz)是必须标注的参数，
而其他参数(如RSm , Rmr (c ))是附加参数。一般情况下，选用
Ra或Rz就可以满足要求。RSm主要在涂漆性能，冲压成形时防止
引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加
上一页 下一页
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
三、表面粗糙度的标注示例
表面粗糙度参数的各种标注方法及其意义见表4-10，加工纹理方 向符号见表4-11。Ra只标数值，本身符号不标。Rz除标注数值外 还需在数值前标出相应的符号。在一个符号上可同时标出两个参数值。 当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定的个数少于总数的 16%时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。当要 求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上 标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。
选用表面粗糙度参数值的方法通常采用类比法。
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§4. 3 表面粗糙度的选用
表4-6列出了轴和孔的表面粗糙度参数推荐值，表4 -7给出不同表
面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例，可供选用时参考。
根据类比法初步确定表面粗糙度参数值后，再对比工作条件，应
表面粗糙度的评定参数
评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长 度。
❖ 目的： 为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。
Hale Waihona Puke （加工表面有着不同程度的不均匀性）。
❖ 选择原则：一般按五个取样长度来确定。
4．轮廓中线m：是评定表面粗糙度数值的基准线。具有几 何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加 以划分的线。类型有：
❖ 15．1 测量方法综述 ❖ 对加工表面质量的评定，除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的方
法以外，并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。从本 世纪30年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来，已发展了一 系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器，其基本结 构模式如图9—7所示。 ❖ 粗糙度测量方法主要是以不同类型的传感器所反映的测量原理来分类的。 表9—l 4列出了各类转换形式的传感器。运算装置包括信号放大器、滤 波器和各种型式的计算处理(如信号变换、模数转换、时控、数字计算等) 装置。输出设备包括指针式电量表、记录器、光电输出器、电传打字机、 磁带输出器、Tv显示屏、绘图仪等。其中，传感器是基本组成部分，在 取得表面测量信号以后，亦可用人工进行计算处理给出结果。
13
2．微观不平度十点高度
❖ 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮
廓谷深的平均值之和，如图4-3所示。用公式表示为：
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
❖ 在取样长度内，也可从平行于轮廓中线m的任意一根线算起， 计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间 的平均距离
Rz
= (h2h4...h10)(h1h3...h9) 5
编辑ppt
第四章 表面粗糙度及表面微观形貌测量
1 m RC = ∑ Z ti m i =1
RC =
(h2 + h4 ......h10 ) − (h1 + h3 .......h9 ) 5
第
轮廓最大高度 Ry
新标准： 新标准： Rz
11 页
为在取样长度l内 轮廓的峰顶线与谷底线之间距离。 为在取样长度 内，轮廓的峰顶线与谷底线之间距离。 峰顶线与谷底线分别指在取样长度内，平行于中线且通过轮廓 峰顶线与谷底线分别指在取样长度内，平行于中线且通过轮廓 中线 的最高点和最低点的线。 的最高点和最低点的线。
第
2、电动轮廓仪
27 页
显示
触针法电信号处理工作原理
第
台式电动轮廓仪的结构
28 页
基座： 基座：1+7 驱动箱： 驱动箱：6 传感器：9 传感器： 电器箱： 电器箱：3 记录器： 记录器：10
12-V形块 形块
第 29 页
典型电动轮廓仪介绍 P99
第
五、印 模 法
大型零件的内表面
30 页
印模法的原理： 印模法的原理： 利用某些塑性材料作块状印模，贴合在被测表面上， 利用某些塑性材料作块状印模，贴合在被测表面上，取下 在印模上存有被测表面的轮廓形状， 后，在印模上存有被测表面的轮廓形状，然后对印模的表面进 行测量，得出原来零件的表面粗糙度。 行测量，得出原来零件的表面粗糙度。 常用的印模材料有： 常用的印模材料有： 川蜡、石蜡、赛璐珞和低熔点合金等。 川蜡、石蜡、赛璐珞和低熔点合金等。
第
表面微观形貌测量的意义 表面微观形貌测量的意义 (P93) 微观形貌 1、影响零件的使用性能 、 2、监测工艺过程状态 、 3、改善表面质量 、 4、与纳米技术、生物技术等学科相互影响 、与纳米技术、
第四章表面粗糙度
3.表面粗糙度对零件使用性能的影响 3.表面粗糙度对零件使用性能的影响 1)对摩擦和磨损的影响 1)对摩擦和磨损的影响 一般地,表面越粗糙,则摩擦阻力越大, 一般地,表面越粗糙,则摩擦阻力越大,零件的 磨损也越快。 磨损也越快。 2)对配合性能的影响 2)对配合性能的影响 表面越粗糙,配合性能越容易改变, 表面越粗糙,配合性能越容易改变,稳定性越差 3)对疲劳强度的影响 3)对疲劳强度的影响 当零件承受交变载荷时,由于应力集中的影响, 当零件承受交变载荷时,由于应力集中的影响, 疲劳强度就会降低,表面越粗糙, 疲劳强度就会降低,表面越粗糙,越容易产生疲 劳裂纹和破坏。 劳裂纹和破坏。
3)与形状特性有关的参数 3)与形状特性有关的参数 (1)轮廓的支承长度率Rmr:在取样长度内 轮廓的支承长度率Rmr:在取样长度内, (1)轮廓的支承长度率Rmr:在取样长度内,一 平行于中线的线从峰顶线向下移动一段截距C 平行于中线的线从峰顶线向下移动一段截距C 到某一水平位置时， 到某一水平位置时，与轮廓相截所得的各段 截线长度bi 之和与评定长度的比值。 截线长度bi 之和与评定长度的比值。
4.4 表面粗糙度的选用 一.选用原则 在满足功能要求前提下顾及经济性, 在满足功能要求前提下顾及经济性,使参数的 允许值应尽可能大。 允许值应尽可能大。 二.选用方法 类比法 三.考虑下列关系 1.同一零件上的工作表面应比非工作表面的 1.同一零件上的工作表面应比非工作表面的 参数值小； 参数值小； 2.磨擦表面应比非磨擦表面的参数小 磨擦表面应比非磨擦表面的参数小； 2.磨擦表面应比非磨擦表面的参数小；
二.表面粗糙度的评定 1.取样长度 1.取样长度 评定长度 1)取样长度(l):用以判别具有表面粗糙度特 取样长度(l): 1)取样长度(l):用以判别具有表面粗糙度特 征的一段基准线长度 2)评定长度 ):评定表面粗糙度时所必须的 评定长度(l 2)评定长度(ln):评定表面粗糙度时所必须的 一段基准线长度 3)l 3) n=5l
表面粗糙度及检测
h?
h??cos2 45? ?
1
h??
M
2M
（三）干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度数值的 一种方法。干涉法所用的仪器是干涉显微镜，通常 用来测量 Rc和Rz值，测量Rc值的范围一般为 0.4~1 μm。
1.干涉显微镜的测量原理
干涉显微镜的外形如图 4-22所示，其测量原理如图 423所示。由光源 1发出的光线，经聚光滤色镜组 2聚 光和滤色，再经反射镜 3转向，通过光栏 4、5和物 镜6，投射于分光镜 7的半透明半反射膜后分成两路 光束，一路光束透过分光镜 7和补偿镜 10、物镜11 射向工件被测表面 P2，经P2反射后原路返回，再射 在分光镜上，射向观察目镜 16。另一路光束由分光 镜7反射，经滤色片 8、物镜9射向标准反射镜 P1， 再由P1反射也经原路返回，透过分光镜，射向观察 目镜16。
图4-11 干涉显微镜的外形
1—光源；2—光源调节螺钉； 3、5—工作台微动千分尺； 4—工作台； 6—工作台固定螺钉； 7—仪器调修时用的手柄； 8—遮光板转动手柄； 9—调整干涉条纹方向及宽度的手柄； 10—调焦旋钮； 11—底座；12—照相机； 13—侧微目镜调节手轮； 14—目镜； 15—遮光片移动手柄
比较法使用简便，但判断的准确程度有限，所以适用 于车间中近似评定粗糙度较大的工件 。
（二）光切法
光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度数值的一种方法。 光切法所用的仪器是光切显微镜 (又称为双管显微镜)，它适 宜测量轮廓单元的平均高度Rc和轮廓最大高度Rz值，测量 Rc值范围一般为0.8~6.3 μm。
3、轮廓单元的平均宽度 RSm ：是指在一个取样长度 内，轮廓单元宽度值 Xs的平均值
? RSm ?
第四章_表面粗糙度及检测[67P][12.9MB]
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4.1 表面粗糙度
一、 表面粗糙度评定参数及其数值
1.主要术语及定义 (5) 轮廓中线m：
评定表面粗糙度数值的基准线。它是具有与被测表面几何 形状一致的几何轮廓形状，并将被测轮廓加以划分的线。 有两种中线： 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓上各点至该 线的距离平方和为最小。即： n
2 y i min i 1
l y2 y1 m
1 Ra yi n i 1
yn-1 yn
n
4.1 表面粗糙度
一、 表面粗糙度评定参数及其数值
微观不平度10点高度值Rz
在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓 谷深yvi平均值之和。 • 特点 优点：简单、直观 缺点：不反映形状
Rz
y
i 1
5
第四章 表面粗糙度
学习指导： 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的 评定评定参数、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及在图样上的标注 方法。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用原则。 操作技能：表面粗糙度的测量。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度国家标准构成：
表面粗糙度参 数及其数值 GB/T3053—2000 GB/T1031-1995 GB/T 131-1993
4.1 表面粗糙度
二、 表面粗糙度符号、代号及标注
1.表面粗糙度的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a 为基本符号，表示表面可以用任何方法获得； b 表示表面是用去除材料的方法获得的 ； c 表示表面是用不去除材料的方法获得的。 上述符号均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面结构要求。
轮廓支承长度率tp（新标准中用Rmr(c)）
综合参数与表面粗糙度的形状有关，它 影响表面的耐磨程度。
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§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
五、对结合密封性的影响
粗糙不平的两个结合表面，仅在局部点上接触必然产生缝隙，
气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏，影响密封性。因此，提高
零件表面粗糙度质量，可提高其密封性。 此外，表面粗糙度对接触刚度、产品外观及测量精度等都有
很大影响。因此，为保证机械零件的使用性能，在设计零件时，
小的表面粗糙度参数值; (4)有防腐蚀、密封性要求和外表美观的表面，应有较小的表面
粗糙度参数值;
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§4. 3 表面粗糙度的选用
(5)在确定表面粗糙度参数值时，应注意与尺寸公差和形位公差 协调。参照表4-8。
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§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
国标GB/T131-1993规定了表面粗糙度符号、代号及其在图样上
线的位置，故常使用最小二乘中线作为基准线;采用光学仪器测量时， 通常用口测估计来确定轮廓的算术平均中线，并以此作为评定表面
粗糙度数值的基准线。
二、评定参数
国家标准GB/T 3505-2000规定的评定表面粗糙度的参数有
幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数等。 1.轮廓的幅度参数
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越小，则表面越光滑。
表面粗糙度与形状误差和表面波度是有区别的。通常波距(相 邻两波峰或两波谷之间的距离)小于1 mm的属于表面粗糙度，
波距在1-10 mm的属于表面波度，波距大于10 mm的属于形
状误差。如图4-1所示。
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第四章 表面粗糙度及测量
表面粗糙度数值的大小直接影响产品的质量。因此，在保证 零件尺寸、形状和位置精度的同时，对表面粗糙度要有相应的 要求，特别是对高速度、高精度和密封要求较高的产品，更为 重要。
零件使用性能的影响
零件表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越容易积存在凹谷底，
腐蚀作用便从凹谷深人到金属内部。因此提高零件表面粗糙度质 量，可以增强其抗腐蚀能力。
四、对抗疲劳强度的影响
零件在交变载荷、重载荷及高速工作条件下，表面越粗糙，
对应力集中越敏感。特别是在交变载荷作用下，零件表面凹谷处
容易产生应力集中而引起零件的损坏。对于承受交变载荷的零件， 若提高其表面粗糙度质量，则可提高其抗疲劳强度。
Ml (c) ln
达式为
Rmr (c)
(4-5)
(4-6)
Ml(c)=Ml1+Ml2+…+Mln
选用Rmr(c)值时必须同时给出c值。c值可用μm或c值与Rz值的百
分比表示。
Rmr (c)是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr (c) 值越大，则支承能力和耐磨性越好。如图4-10所示。 上一页
磨损，使得配合面之间的间隙增大，破坏原有的配合性质。对于 过盈配合，由于零件表面凸凹不平，配合零件经过压装后，零件
表面的峰顶会被挤平，减小了实际有效过盈，从而降低了联结强
度。对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使 配合变松。
三、对抗腐蚀性的影响
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§ 4. 1表面粗糙度对机械
在取样长度范围内，一般应包括五个以上的完整轮廓的峰和谷。如
图4-3所示。国标规定的取样长度见表4-1。 2.评定长度La
一个零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度内不能完
全合理地反应某一表面粗糙度的特性，规定在测量和评定表面粗糙 度时的一段表面长度，称为评定长度La，它可包括一个或几个取样
长度，如图4-3所示。
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§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
表面粗糙度对机械零件的耐磨性、配合性质、抗腐蚀性、疲
劳强度及密封性都有很大影响，尤其对在高温、高速、高压条件 下工作的机械零件影响更大。
一、对耐磨性的影响
表面越粗糙，则摩擦阻力就越大，零件的磨损也越快;表面过
于光滑，由于磨损下来的金属微粒的磨划作用以及润滑油被挤出
根据类比法初步确定表面粗糙度参数值后，再对比工作条件，应 用以下原则做适当调整:
(1)同一零件上，工作表面的Ra或Rz数值比非工作表面要小;
(2)运动速度高、单位面积压力大的摩擦表面，受交变应力作用 的重要零件圆角、沟槽处，应有较小的表面粗糙度参数值;
(3)配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合应有较
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§4. 2 表面粗糙度的国家标准
一般取ln=5Lr，见表4-1。
3.基准线
基准线是指用以评定表面粗糙度参数的给定的一条参考线。基准 线有以下两种:
(1)轮廓最小二乘中线(简称中线)。在取样长度lr内，使轮廓线
上各点至一条基准线的距离的平方和为最小，此基准线就是轮廓的 最小二乘中线，如图4-4所示。它是根据实际轮廓用最小二乘法来
一、基本术语和定义
为了客观地评定表面粗糙度，首先要确定测量的长度范围和方向，
即评定基准，它包括取样长度、评定长度和基准线。
1.取样长度Lr
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§4. 2 表面粗糙度的国家标准
取样长度z:是指在测量和评定表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的
走向一致的长度。选择和规定取样长度的口的是为了限制和减小其
他几何形状误差，特别是表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。 取样长度方向与轮廓走向一致。表面越粗糙，取样长度就应越大。
确定的。
(2)轮廓的算术平均中线。在取样长度lr内划分实际轮廓为上下 两部分，且使上部分所围面积之和与下部分所围面积之和相等的基
准线就是轮廓的算术平均中线，如图4-5所示。
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§4. 2 表面粗糙度的国家标准
即
A
i 1
n
i
Ai'
i 1
n
(4-1)
采用微机化表面粗糙度测量仪器测量时，很容易确定最小二乘中
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§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
二、表面粗糙度代号及标注
在表面粗糙度符号的基础上，标注上其他有关表面特征的符号即 组成了表面粗糙度的代号。表面粗糙度的代号、数值及其有关规定在
符号中注写的位置，如图4-11所示。
a1、a2—粗糙度高度参数代号及其数值(单位为μm)； b—加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等;
和分子间的吸附作用，也会使摩擦阻力增加，表面磨损反而加剧。 实验证明，磨损量与表面粗糙度参数Ra之间的关系如图4-2
所示。
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§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
二、对配合性质的影响
对于有配合要求的零件表面，无论是哪种配合，表面粗糙度
都影响配合性质的稳定性。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
(1)轮廓算术平均偏差Ra。轮廓算术平均偏差Ra是指在一个取
样长度lr内，纵坐标y,绝对值的算术平均值，如图4-6所示。Ra数
学表达式为
Ra 1 lr
lr
0
| y | dx
(4-2)
测得的Ra值越大，则表面越粗糙。Ra能较全面客观地反映表
面微观几何形状特征，是普遍采用的参数。
(2)轮廓的最大高度Rz。轮廓的最大高度Rz是指在取样长度z: 内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度，如图4-7所
示。Rz的数学表达式为
Rz = Zp + Zv Rz值越大，表面加工的痕迹越深。
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(4-3)
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
由于Rz值是轮廓峰高和谷深垂直距离之和，所以它不能反映表面的
四、表面粗糙度图样上的标注
第四章 表面粗糙度及测量
§4. 1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响
§4. 2表面粗糙度的国家标准
§4. 3表面粗糙度的选用
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
§4. 5表面粗糙度的检测
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第四章 表面粗糙度及测量
在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切 削过程中切屑分离时的塑性变形以及机床的振动等原因，会使被 加工零件的表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间 距状况构成了零件的微观几何形状特征，用表面粗糙度来表征。 它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。表面粗糙度数值
c—取样长度(单位为mm)或波纹度(单位为μm ) ;
d—加工纹理方向符号; e—加工余量(单位为mm ) ;
f—粗糙度间距参数值(单位为mm)或轮廓支承长度率。
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§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
三、表面粗糙度的标注示例
表面粗糙度参数的各种标注方法及其意义见表4-10，加工纹理方 向符号见表4-11。Ra只标数值，本身符号不标。Rz除标注数值外
除了要保证零件尺寸、形状和位置精度要求以外，必须提出合理 的表面粗糙度要求。
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§4. 2 表面粗糙度的国家标准
表面粗糙度国家标准由三个标准构成:GB3505-2000《产品
几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》;
GB/T1031-1995《表面粗糙度、参数及其数值》;GB/T 1311993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》。
§4. 3 表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度评定参数的选用
国家标准规定，轮廓的幅度参数(如Ra或Rz)是必须标注的参数， 而其他参数(如RSm , Rmr (c ))是附加参数。一般情况下，选用 Ra或Rz就可以满足要求。RSm主要在涂漆性能，冲压成形时防止 引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加 选用。Rmr(c)主要在表面承受重载和耐磨性、接触刚度要求高等场 合才附加选用。 一般情况下可以从幅度参数Ra和Rz中选一个。国家标准推荐， 在常用数值范围(Ra为0. 025~6.3μm)内应优先选用Ra参数。 Ra值能用电动轮廓仪或表面粗糙度参数测量仪方便地测出，其测量 范围为0. 02-8μm。